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Gegeben sei die Funktion  ƒ: ℝ → ℝ mit

\( f(x)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{\arctan (x)}{x} & \text { für } x \neq 0 \\ 1 & \text { für } x=0\end{array}\right\} \)

a) Für welche x ∈ ℝ ist ƒ stetig in x?

b) Für welche x ∈ ℝ ist ƒ differenzierbar in x? Bestimmen Sie dort ƒ'(x).


Bei dieser Art von Stetigkeits- bzw. Differenzierbarkeitsaufgaben weiß ich noch nicht sonderlich weiter.

Könnte mir vielleicht jemand mal das Verfahren erläutern, wie ich bei einer Funktion wie hier die Stetigkeit nachweise? Wenn ein gewisses x0 gegeben ist, ist mir das schon klar. Aber das mit dem x=0 und x ungleich null wirft bei mir ehrlich gesagt Fragen auf, habe keine Ahnung wie ich dann vorgehe.

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arctan(x)/x ist als zusammensetzung stetiger Funktionen für x ungleich 0 stetig.

(Bei 0 ist eine Sprungstelle, da der Wert 1 gesetzt wird.)

x ungleich 0 ist sie auch diffbar. Anschaulich ist das klar, da die funktion nirgends einen "Knick" macht.

Formal müsste man die Konvergenz des Limes

lim n->inf ((f(x+h)-f(x))/h)

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Danke.

Aber was meinst du mit lim n->inf? Also gegen was soll es laufen?
Bei Null liegt keine Sprungstelle vor und die Differenzierbarkeit außerhalb der Null überprüft man nicht direkt mit dem Differentialquotienten, sondern mittels Aussagen über Kompositionen differenzierbarer Funktionen.
Aso ja Sprungstelle heißt es in dem Fall nicht, stimmt... weiß nicht ob es für diese Art einer Unstetigkeitsstelle auch einen Begriff gibt.

Das es auch so geht mit Verknüpfungen ist mir klar. Aber warum kann man das nicht direkt mit Definition vom Limes überprüfen?

n->inf war falsch.. sorry macht der gewohnheit... meinte natürlich h->0
Von was für einer Unstetigkeitsstelle redest du denn?

Und natürlich könntest du hier den Differentialquotienten betrachten, aber wozu? Die Stetigkeit hast du ja auch nicht mit dem ε-δ-Kriterium überprüft.
Warum sollte  f  an der Stelle  x = 0  unstetig sein?

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